Montering af på tagpaptage Vejledning 7 Tagpapbranchens Oplysningsråd juni 2015 1 Vejledning 7
Indledning Der monteres i disse år flere og flere i forbindelse med både nybyggeri og som led i energirenoveringer. Tagpaptage er velegnede til montage af, men det er vigtigt at benytte de rigtige monteringsmetoder for at undgå senere problemer med utætheder. Bygherren bør være opmærksom på evt. garantiforbehold ved montering af. Der er allerede set flere skader på tagkonstruktioner efter forkert montage af, der har medført utætheder og alvorlige fugtskader på tagkonstruktionen. Denne vejledning fokuserer derfor på funktionskravene til monteringsmetoder for på tagpaptage. Anvendelsen af er i høj grad bestemt af samfundsbestemte støttemuligheder og afregningsprincipper og udbredelsen på forskellige bygningstyper varierer derfor med de politiske beslutninger. Solcelleanlæg kan placeres på flere måder på taget, men der er en tendens til at anvende løsninger, som ikke har så stor hældning og enten følger taget eller placeres med ca. 15 o hældning som øst/vest-systemer. TOR har til formål at udbrede kendska - bet til den rette anvendelse og opbygning af tagkonstruktioner, hvortil der anvendes tagpap, membraner eller folier. TOR har endvidere til formål at værne om og udbygge branchens omdømme, gennem saglig oplysning og miljømæssige og forbrugermæssige forhold med relationer til branchen. Redaktion og udarbejdelse: Civilingeniør Tommy Bunch-Nielsen Tilrettelæggelse og produktion: BO Arkitekter ApS Frederiksberg Bogtrykkeri A/S Copyright Tagpapbranchens Oplysningsråd Staktoften 22D, DK-2950 Vedbæk Tlf: 4566 0711 E-mail: info@tor.info www.tor.info Vejledning 7, 1. udgave juni 2015 Oplag 3.000 eksemplarer ISBN nr. 978-87-995300-8-3 2 Vejledning 7
Syd Nord Vind- og snebelastning på solcellepaneler afhænger af placeringen på taget. Se afsnit 3. Solcellepaneler må ikke placeres i skotrender, og tagnedløb skal være tilgængelige. Nord / Syd - system Øst Vest De viste fastgørelsesprincipper kan også anvendes for andet udstyr eller beklædninger, som ønskes fastgjort på tagpaptage. 2. Montagemetoder Der findes en række løsninger til at etablere på tagpaptage. Øst / Vest - system 1. Solcelleanlæg fastgjort med beslag, der er inddækket i tagpapdækningen. Typisk anvendes punktfastgørelser, der er inddækket og skinner fastgjort til punktfastgørelserne. Parallel system Figur 1.1: De tre systemer nord/syd, øst/vest- og parallelsystemer. 2. Solcelleanlæg fastholdt med ballast. Solcellepanelerne monteres på et stativ, som indeholder en ballastkasse, der fyldes med fliser eller et skinnesystem, som bærer fliserne. 3. Solcellepaneler klæbet direkte på tagpaptage eller solcellepaneler fastgjort til skinner, der er klæbet til tagpaptaget. 4. Solcellepaneler integreret i overpappen. Der anvendes fleksible solcellepaneler, som er pålimet overpappen. Denne type anvendes ikke pt. Figur 1.2: Foto af parallelsystem. 3 Vejledning 7
2.1 Mekanisk fastgjorte Ved valg af fastgørelsesbeslag skal der tages udgangspunkt i tagets hældning, idet hældningen er afgørende for vandbelastningen på solcellefastgørelsen. Der skelnes derfor mellem løsninger til lave hældninger under 1:5 dvs. op til 11 o og til tagflader med hældning over 1:5 dvs. over 11 o. 1:5 eller 11 o svarer til en hældning på 20 cm pr. m. 2.1.1 Løsninger til lave hældninger Her skal solcellefastgørelserne være vandtætte i sig selv, således at de kan tåle en vandstand på 150 mm svarende til de normale inddækningshøjder. Solcellefastgørelser må ikke placeres i skotrender og i områder af taget, hvor hældninger er mindre end 1:40. Der findes en række løsninger til lave hældninger og principielt er der tale om beslag med en adskillelse mellem fastgørelse til underlaget og fastgørelse af gene, se figur 2.1.1.1. Punktfastgørelse til 1 lag påsvejst pap fra fabrik Påsvejst gevindstang Forsegling Overpap 80 150 Figur 2.1.1.1: Principløsning for beslag til punktfastgørelse af på lav hældning med vandtæt adskillelse mellem fastgørelse til underlag og fastgørelse af solcelle. Inddækningsbredden skal være min. 80 mm og udført på fabrik. Ved beslag med fabrikspåsvejst underpap og overpap udført på stedet, skal der forsegles med bitumenfugemasse mellem overpap og beslag. Figur 2.1.1.2: Eksempel på punktfastgørelse til. Der er flere forskellige fastgørelsesmuligheder til underlaget. Der kan f.eks. anvendes en gevindstang, som fastgøres med et klæbeanker eller der kan anvendes tagskruer med teleskop, se figur 2.1.1.3. Pap foldes op ved mekanisk montage Punktfastgørelse til 1 lag påsvejst pap fra fabrik Forsegling Overpap Evt. Støtterør 80 150 Figur 2.1.1.3: Punktfastgørelse med teleskopbeslag i bundplade for solcellebeslag. Fastgøres til underlaget ved at løfte op i den fabrikspåsvejste tagpap, så der er adgang til huller i inddækningsplade. Løsningerne vist ovenfor kan eftermonteres på eksisterende tage. Når der svejses mod overpap med skifer, skal anvendes en overlægsbredde på 150 mm. Støtterør omkring fastgørelserne kan anvendes, hvis isoleringens trykstyrke ikke er tilstrækkelig til at overføre belastningen. Krav til isolering fremgår af afsnit 2.2. Fastgørelsesbeslag for skal være forsynet med fabrikspåsvejst tagpap og de skal inddækkes, så der opnås en 2-lags løsning ved beslaget. Den ene løsning er, at der fra fabrik er påsvejst både over- og underpap, så der kan dækkes ind direkte med de fabrikspåsvejste tagpapper. Der kan også anvendes fabrikspåsvejst underpap og efterfølgende påsvejsning af overpapinddækning på taget. Flangebredde på fastgørelsesbeslaget skal være min. 80 mm og underpap føres helt ind. Punktfastgørelse af 2 lag påsvejst pap fra fabrik Påsvejst gevindstang Forsegling Overpap 80 150 Figur 2.1.1.4: Punktfastgørelse med 2 lag tagpap, påsvejst fra fabrik Pap foldes op ved mekanisk montage Punktfastgørelse til 2 lag påsvejst pap fra fabrik 80 150 Figur 2.1.1.5: Punktfastgørelse med 2 lag tagpap, påsvejst fra fabrik Forsegling Overpap Evt. Støtterør 4 Vejledning 7
Pap foldes op ved mekanisk montage Linjefastgørelse til 2 lag påsvejst pap fra fabrik Evt. Støtterør Forsegling Overpap 80 150 Til hældningstage med fald 1:5 = 11 o accepteres løsninger, der ikke kan tåle vandtryk, men som er vandtætte for vand, der løber ned ad taget og for slagregn, der presses opad. Figur 2.1.1.6: Stativ for øst/vest-system med beslag til fastholdelse mod vindsug og mellem understøtninger til optagelse af lodret last. Der skal tages hensyn til temperaturudvidelser i gets skinner og der må sikres passende dilatationsmuligheder, så vandrette kræfter på solcellefastgørelser minimeres. Hvis der anvendes fastgørelsesskinner skal disse være forsynet med fabrikspåsvejst tagpap med en klæbeflade på min. 80 mm både langs skinnen og ved ende af skinnen. Skinnens længde bør normalt ikke overstige 2,0 m af hensyn til temperaturbevægelser i skinnen. Pap foldes op ved mekanisk montage Linjefastgørelse til 1 lag påsvejst pap fra fabrik 80 Figur 2.1.1.7: Linjefastgørelse med 1 lag tagpap, påsvejst fra fabrik. Evt. Støtterør Forsegling Overpap 150 Figur 2.1.1.8: Linjefastgørelse med 2 lag tagpap, påsvejst fra fabrik. Fastgørelserne for solcellebeslaget til underlaget placeres uden for den 80 mm fabrikssvejste zone. Skinner til fastgørelse af monteres altid parallelt med faldet så afvandingen ikke hindres. I varme tage, hvor underlaget er eftergivelig isolering anvendes teleskopbeslag til fastgørelserne, så evt. skruer ikke kan presses op gennem tagdækning, hvis der trædes ved siden af beslaget. Punktfastgørelser og fastgørelsesskinner til tag med lav hældning kan også anvendes på hældningstage. 2.1.2 Løsninger til hældningstage 1:5 Ved placering på synlige tage bør der tages arkitektoniske hensyn ved placering af solcellepaneler. Ved hældning 1:5 kan anvendes fastgørelser, hvor tagpapdækningen gennembrydes min. 100 mm over inddækning. Ved eftermontering skal der sikres en inddækningsbredde på 150 mm, da der opstår modfald mod inddækningen. Der findes også flere løsninger til dette formål, men typisk kan de se ud som vist på figur 2.1.2.2. Krydsfiner eller brædder Tagkrog til punktfastgørelse af Spær 100 150 Figur 2.1.2.2: Punktfastgørelse med 1 lag overpap påsvejst på stedet. Sideinddækningen skal være min. 100 mm. Inddækning med overpap Ansatsskruer må ikke anvendes på tagpaptage uanset hældning, idet de bliver utætte med tiden på grund af dynamiske påvirkninger. Ansatsskruer er skruer, hvor tætningen sikres ved en tætningsskive, der presses ned mod underlaget. Figur 2.1.2.1: Eksempel på uheldig arkitektonisk placering af solcellepaneler. 5 Vejledning 7
Ansatsskrue med tætningsskive må ikke anvendes! Fastgjort solcellepanel Hatprofil Skinne fastgjort til Hatprofil Inddækning Tagpapdækning 45 mm Teleskopbeslag Hvis plankerne opfugtes er der desuden risiko for dampbuler. Indbyggede metalprofiler skal være korrosionsbestandige og bør normalt udføres i rustfrit stål (AISI 304) eller aluminium (S2). Figur 2.1.2.3: Ansatsskruer med tætningsskive må ikke anvendes på tagpaptage, uanset tagets hældning. Figur 2.1.2.5: Snit A-A. Solcelleanlæg fastgjort til inddækkede hatprofiler som linjefastgørelse. Der kan evt. også anvendes inddækkede klodser af vandtæt kompositmateriale eller celleglas som fastgørelsespunkter for, som vist på figur 2.1.3.2. Taghældningen skal ved disse løsninger være 1:5. Der findes dog løsninger, hvor ansatsskruer inddækkes svarende til punktfastgørelser som beskrevet i 2.1.1. Hatprofil inddækkes vandtæt i den øverste ende, men bevares åbent forneden, så evt. indtrængende vand kan drænes ud. Tagpapdækning Punktfastgørelse af komposit materiale 150 Der kan på hældningstage også anvendes inddækkede metalskinner som vist på figur 2.1.2.4. Der må ikke anvendes trælister, da disse har en risiko for at rådne op, da de er lukket inde mellem tætte membraner. Der kan heller ikke bruges trykimprægnerede lister, da der af arbejdsmiljømæssige årsager ikke må svejses på disse. Solcellepanel Inddækket Hatprofil Tagpapdækning Tagisolering 2.1.3 Fastgørelsesbeslag til hældningstage Der skal ved dimensionering af fastgørelser tages hensyn til råd, korrosion og andre nedbrydningsmekanismer. Inddækkede træplanker må ikke anvendes, idet der er risiko for at de rådner med tiden og så mister solcellefastgørelsen sin styrke. Inddækket punkt, - og eller linje fastgørelse af træ må ikke anvendes! 50 Figur 2.1.3.2: Inddækket punktfastgørelse af plastkompositmateriale til fastholdelse af. Klodserne, som typisk er 200 x 200 x 50 mm, skal inddækkes helt med tagpap. Solcellepanelerne kan evt. sænkes ned i taget, så der opnås en plan tagflade. Ved ventilerede tage skal det sikres, at der er tilstrækkelig passage for ventilationsluften i det forsænkede område. A A Figur 2.1.2.4: Solcellepanel fastgjort til inddækkede hatprofil som linjefastgørelse. Snit A-A, se figur 2.1.2.5. Figur 2.1.3.1: Inddækket træ som punkt, - og eller linjefastgørelse, må ikke anvendes uanset taghældning. 6 Vejledning 7
Derudover skal der tages hensyn til trykket ned på isoleringen, således at denne ikke overbelastes eller der opstår lunker. Trykbelastningen på isoleringen bør ikke overstige langtidstrykstyrken, som principielt svarer til max 2 % nedsynkning. Tagpapdækning Fliseballast Solcellepanel Løs overpap Trykfordelingsflise Fliseballast Figur 2.1.3.3: Forsænket i hældningstage, så der opnås en plan tagflade. 2.2 Ballastløsninger Tagdækningen skal også beskyttes mod nedtrykning i tagdækningen ved udlægning af et lag løst overpap under understøtningerne og som går 25 mm uden for understøtningens kant. Figur 2.2.2: Eksempel på fastgjort med ballast. Solcellestativet skal være fastgjort til trykfordelingsfliserne, hvis de indgår i ballastberegningen. P Areal, A P/A 10-20 kn/m2 (Afhænger af Isoleringstype) Figur 2.2.3: Trykbelastning på isolering. Figur 2.2.1: Eksempel på ballastsystem. Fastgørelse af fliser mangler. Beregning af den nødvendige ballast sker normalt på basis af værdier baseret på vindtunnel-forsøg med get. Fastholdelse af med ballast skal dimensioneres på linje med de mekaniske fastgørelser. Det er vigtigt, at fliserne er fastholdt til skinnesystemtet, så de ikke falder af ved de dynamiske vindbelastninger, idet løse fliser kan skade tagdækningen og reducere ballasten. På underlag af mineraluld bør belastningen fra egenvægt og sne på isoleringen normalt ikke overstige 10-15 kn/m 2. På underlag af EPS S60 og S80 bør belastninger på isoleringen for egenvægt og sne normalt ikke overstige 20 kn/m 2. Figur 2.2.4: Der skal udføres beskyttelse af tagpappen, så skinnerne ikke, som her, kan skære sig ned i tagpappen. Ballast mangler her fastgørelse. 7 Vejledning 7
2.3 Klæbede løsninger Der findes principielt 2 typer løsninger en hvor solcellepanelet klæbes direkte til tagpapdækningen og en hvor det er skinner, der klæbes til tagdækningen. Linjeprofil limet til tagdækning Solcellepanel mer, men ikke parallelt monterede systemer. Solcelleanlæg har også en egenvægt, som der skal tages hensyn til, idet nogle tagkonstruktioner måske er dimensioneret lige til grænsen. Figur 2.3.2: Snit i limet til tagdækning. Det er en særligt dokumenteret systemløsning, hvor de limede linjeprofiler placeres optimalt i forhold til tagdækningens mekaniske fastgørelse. Solcelleanlæg fastholdt med ballast kan medføre en væsentlig forøgelse af den permanente last. Lasterne fra beregnes efter Eurocodes og de danske annex er er: Figur 2.3.1: Eksempel på klæbet løsning, hvor skinnerne klæbes til tagdækningen. Klæbede solcellepaneler er en systemløsning, der skal dokumenteres som en samlet løsning af underlag, tagdækning, mekanisk fastgørelse og klæbning af solcellepaneler eller solcellepanelskinner. Styrken af beslagenes limning skal dokumenteres ved vindsugforsøg og ældningstest af limningen. Fastgørelse ved limning kan normalt kun anvendes op til en taghældning på 1:5 af hensyn til risikoen for nedskridning af tagdækningen. De limede skinner udlægges altid parallelt med faldet, så de ikke spærrer for afvandingen. 3. Belastninger fra Montage af kræver en statisk vurdering og dimensionering af en kvalificeret tekniker. Vindlast: Eurocode 1: DS/EN 1991-1-4 Nationalt Annex: 2010 del 1-4 Snelast: Eurocode 1: DS/EN 1991-1-3 Nationalt Annex: 2012 del 1-3 Solcellepaneler udlagt parallelt med tagfladen og højst 100 mm over tagdækningen kan anvende følge note fra Eurocode 1: DS/EN 1991-1-4 kapitel 7.2.10: I varme tage ligger tagdækningen normalt løst mellem fastgørelseslinjerne, hvor beslagene med fastgørelse af tagdækningen til underlaget er placeret. Hvis gets skinner placeres forkert er der risiko for at overbelaste tagdækningens fastgørelse, idet der kan ske en omfordeling af belastningen. Solcelleanlæg belastes af både vindog snebelastninger, som skal føres ned til tagkonstruktionen. Solcelleanlæg bør, af hensyn til vindbelastningen, normalt placeres uden for tagets rand- og hjørnezoner for at undgå de største belastninger. Solcelleanlæg kan også medføre ekstra snebelastninger på taget, idet der omkring get kan opstå sneophobning, som øger den normale snebelastning væsentligt. Dette gælder særligt nord/syd-systemer og i nogen grad øst/vest-syste- Citat: For vægge og tage med et uigennemtrængeligt indvendigt lag og et gennemtrængeligt udvendigt lag med omtrent jævnt fordelte åbninger kan vindkraften på det udvendige lag beregnes af C p,net = 2/3 C pe for overtryk og C p,net = 1/3 C pe for undertryk. Vindkraften på den indvendige beklædning kan beregnes af C p,net = C pe - C pi Dette betyder, at vindkraften på parallelt monterede kan reduceres til 1/3 af vindsuglasten på tagfladen, som den beregnes efter 8 Vejledning 7
TOR anvisning 29. Det er dog en betingelse, at kanterne på parallelsystemet er lukket, så vinden ikke blæser ind under panelerne og giver overtryk mellem tagdækning og. Tagdækningen skal ved klæbning af fastgøres for fuld vindlast, idet solcellepanelerne overfører deres del af vindlasten til tagpappen. Den horisontale trækkraft skal fordeles jævnt og må ikke koncentreres omkring tagkonsoller eller gennemføringer. Fastholdelse af tag - dækning med alu - skinne Vinkelbeslag til fastholdelse af tagopkant Trækpåvirkning fra Figur 3.2: Kantfastgørelse af tagpapdækning i varmt tag for at hindre skridning af tagpap ved mindre anlæg. Max regningsmæssig trækkraft 2 kn/m væk fra inddækning. Hvis solcellefastgørelsen er udformet så der overføres trykkræfter til tagisoleringen i varme tage, skal der også tages hensyn til dette i beregningerne. Der findes også konsoller, der kan klare lastoverføring i alle retninger uden ekstra skrå afstivning Figur 3.1: Placering af solcellepaneler i rand- og hjørnezoner af taget medfører ekstra vindlast. Dimensionering af fastgørelser for kan udføres på basis af TRÆfakta 11. I tagpaptage skal generelt fastgøres til den underliggende tagkonstruktion og det er derfor Eurocodes for det aktuelle materiale, der skal anvendes ved dimensionering af fastgørelsen i underlaget. Der skal også tages hensyn til de horisontale kræfter parallelt med tagfladen. Disse kan for små anlæg godt overføres til en polyesterarmeret tagpap, men denne skal så være fastgjort ved tagets kanter. Ved større anlæg skal der udføres en beregning og eventuelt monteres særlige beslag til optagelse af de vandrette kræfter. Beton: Eurocode 2: DS/EN 1992-1-1 Nationalt Annex: 2011 del 1-1 Stål: Eurocode 3: DS/EN 1993-1-1 Nationalt Annex: 2007 del 1-3 tyndplade Træ: Eurocode 5: DS/EN 1995-1-1 Nationalt Annex: 2007 del 1-1. Skrå forankring Figur 3.3: Principskitse af punktfastgørelse af sbeslag for vandrette kræfter. Fastgørelsen er inddækket med 2 lag tagpap. 9 Vejledning 7
4. Brand Solcelleanlæggene skal i princippet ikke være klassificeret som B roof (t2), men det underliggende tagpaptag skal være B roof (t2). Der er rapporteret om enkelte problemer med brandslukning på tage med fra Tyskland, idet solcellerne jo genererer strøm, som kan give stød gennem slukningsvandet. Solcelleanlæg bør derfor kunne afbrydes i sektioner. 5. Fugtforhold Solcellepanelerne medfører normalt skyggevirkning på taget og dette kan påvirke fugtforholdene i taget, idet tagfladens opvarmning af solen reduceres. Ventilationsforholdene i kolde tage skal derfor vurderes inden montage af større. Dette betyder f.eks. at ikke bør placeres på tage med uventilerede trækonstruktioner med fugtadaptiv dampspærre, idet fugtbalancen kan forrykkes i negativ retning. Skygge fra solcellepaneler kan også påvirke ventilerede tage, men effekten af dette er pt. udokumenteret. Ved mindre anlæg er der dog næppe problemer. 6. Afvanding Det skal sikres, at og deres fastgørelser ikke hindrer afvanding af taget. Hvis der anvendes fastgørelsesskinner, skal disse placeres parallelt med faldet, så de ikke spærrer for afvandingen. Der skal være mulighed for at rense tagbrønde. Figur 6.1: Afløb skal være tilgængelige, så de kan renses 1-2 gange årligt. Dette er særlig vigtigt ved UV-afløb. Der mangler fastgørelse af ballasten. Ved ballasterede tage kommer skinner nogle gange tæt på tagfladen og skinnerne skal være løftet min. 25 mm over tagfladen for at sikre afvanding, hvis de går på tværs af faldet. Figur 6.2: Solcelleanlæg må ikke blokere for afvanding specielt ikke i skotrender og sammenskæringslinjer. Der mangler fastgørelse af ballasten. 7. Kabelgennemføringer Tæthed ved kabelgennemføringer sikres f.eks. ved anvendelse af svanehalsløsninger, som vist på figur 7.1. Figur 7.1: Foto af svanehalsløsning med inddækket flange med fabrikspåsvejst tagpap til kabelgennemføring. Figur 7.2: Beskyttelsespap under bæring for kabler. Det skal derfor undgås at placere beslagene i skotrenderne og sammenskæringslinjer ved modfaldskiler. Normalt holdes en afstand på 0,5 m. 10 Vejledning 7
Litteratur - Vejledning om sammensætning, montering, tilslutning og rådgivning. DS hæfte 36: 2013, Forlaget Dansk Standard. - Vejledning fra Energistyrelsen, december 2011, revurderet september 2012. - Solceller. Baggrundsrapport for montage- og installationsvejledning. Teknologisk Institut, TI. - Notat fra Naturstyrelsen under Miljøministeriet fra juni 2013. Naturstyrelsens vejledende udtalelse om opsætning af solenergianlæg. - TRÆfakta 11 Montering af solpaneler, Træinformation 11 Vejledning 7
Tagpapbranchens Oplysningsråd Staktoften 22D, 2950 Vedbæk - Tlf. 45 66 07 11 e-mail: info@tor.info - www.tor.info 12 Vejledning 7